[發明專利]工業機器人和用于將介質從機器人傳送到工具的裝置

有效

• 申請號: 201880013563.0
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN110325333B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 摩根·約翰內斯森
• 申請（專利權）人: 機器人自動化瑞典公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本發明涉及一種用于將介質從工業機器人傳送到工具的裝置，以及包括該裝置的工業機器人。該裝置包括具有主體(5)的旋轉接頭適配器(1)，主體(5)包括設置在主體的一端中的用于將旋轉接頭適配器連接到機器人的第一連接單元(7)，以及設置在主體的相對端部用于將旋轉接頭連接到工具的第二連接單元(9)，以及具有連接到第一連接單元的下部(15)和連接到第二連接單元的上部(17)的距離元件(13)，其中第一連接單元第二連接單元沿共同的中心軸線(C1)彼此間隔開，從而在它們之間形成間隙(11)。距離元件的下部設置在距第一連接單元的周邊一距離處，并且第二連接單元設置有與間隙(11)連通的穿透孔(19)。距離元件的上部(17)設置成使得在距離元件(13)的上部和第一連接單元(7)之間形成一空間。穿透孔形成在距離元件和第二連接單元(9)之間。穿透孔部分地圍繞距離元件。穿透孔圍繞共同的中心軸線并且圍繞距離元件沿彎曲方向延伸一角度。

技術領域

本發明涉及一種用于將介質(media)從工業機器人傳送到工具的裝置。本發明還涉及一種工業機器人，包括工具和用于將介質從機器人傳送到工具的裝置。

背景技術

在許多機器人應用中，需要在機器人的操作期間將介質傳送到安裝在機器人上的工具。這種介質可以是壓縮空氣、水、電和數據信號、以及電力。由于工具相對于最近的機器人臂的旋轉運動，介質傳送是困難的。眾所周知，使用稱為旋轉接頭(swivels)的裝置將電力、空氣供應和電信號從機器人傳遞到工具。傳統的旋轉接頭包括固定地連接到機器人的臂的第一部分，該臂可圍繞軸線5旋轉。第二部分固定地連接到安裝在軸線6上的機器人的工具架。第一部分和第二部分可相對于彼此旋轉，并且，例如通過滑動觸點的方式，介質在第一部分和第二部分之間滑動地傳遞。傳統的旋轉接頭能夠在完全保持機器人運動能力的情況下將介質傳送到工具，并允許工具相對于機器人旋轉無限次數的旋轉。這允許機器人的軸線6自由旋轉而不受軟管(hoses)、電纜或其他障礙物的限制，并且軸線4和5也沒有限制。然而，這種類型的現有技術旋轉接頭的問題在于，由于滑動運動而在第一部分和第二部分之間的接觸表面上的大量磨損，因此需要定期維護旋轉接頭。這也可能導致現有技術旋轉接頭的壽命縮短。傳統的旋轉接頭通常具有較大的高度，這可能在機器人的外軸上產生較大的扭矩。傳統旋轉接頭的另一個問題是，它們不能轉送所有類型的介質，例如，電纜、信號電纜和輸送流體的軟管。

該問題的解決方案是限制工具相對于機器人自由旋轉的能力。在許多應用中，有限的旋轉就足夠了。KR20160020694公開了一種旋轉接頭的實施例，該旋轉接頭具有細長的圓柱形主體，其中第一部分連接到機器人的臂，第二部分固定地連接到工具。第二部分是中空的并且具有面向垂直于主體的縱向軸線的方向的第一開口，以及在第二部分的橫截面的中心部分中并且面向與第一部分相反的方向的第二開口。旋轉接頭還包括固定地連接到旋旋環(rotary ring)的支架，旋轉環圍繞圓柱形主體并可旋轉地連接到圓柱形主體。外管包括待轉移到工具的介質，穿過旋轉環的支架并穿過第一開口和第二開口并連接到工具。當工具和主體旋轉時，管子旋轉旋轉環，從而防止管子纏繞自身。管子可能會阻止工具進一步旋轉。該解決方案的問題是旋轉接頭的高度，這可能在機器人的外軸上引起大的扭矩。該解決方案的另一個問題是，電纜和軟管位于機器人的工作區域中，并且在機器人的操作期間可能被機器人損壞。這也使得難以進行機器人的模擬，因為在模擬期間需要考慮電纜的位置。

JP2011115922公開了一種用于機器人的轉動裝置。轉動裝置是可旋轉的并且包括曲軸，具有連接到轉動部件的轉動板。轉動裝置還具有連接到驅動部分的驅動板，用于可轉動地驅動轉動殼體。借助于設置在轉動板和驅動部分周邊的柱部分，驅動板以一距離連接到轉動板，從而在驅動部分和轉動板之間形成間隙。轉動板在其中心有一個通孔。用于傳輸介質的電纜通過間隙和通孔饋送。該轉動裝置的問題在于，在轉動裝置旋轉時，柱部分可能會阻塞電纜，從而防止轉動裝置以較大的角度旋轉。這也可能會損壞電纜。另一個問題是柱部分限制了電纜和軟管的運動，因此工具相對于機器人旋轉的能力小于一圈，即小于360°。在許多機器人應用中，需要將工具旋轉超過360°。另一個問題是，柱部件降低了轉動裝置的穩定性，并且轉動裝置可能容易變形。

發明內容